[发明专利]用于轴杆往复运动的随动密封装置

说明书

技术领域

本发明涉及工程和机械领域的密封装置，具体地说，涉及电机轴杆或其它运动体在工作箱体的垂直于电机轴杆的平面上作往复运动时实现工作箱体始终保持密封状态的随动密封装置。 

背景技术

电机工作时，电机轴杆进行旋转运动或前后往复运动。为了实现较高的密封要求，大多采用浮动密封、滑动定位角形接头随动密封和磁力随动密封等轴密封方式将轴杆与相邻部件密封为一体。对于磨粉机、打磨机、搅拌机、破碎机和切割机等设备，电机轴杆相对于工作箱体的一个平面进行直线往复运动时，为了避免粉尘与物料飞扬、控制噪音以及避免电机与粉尘或冷却液的接触，电机转轴前端往往被封闭在工作箱体中。因此，电机轴杆不仅自身进行旋转运动或沿轴杆轴向的前后运动，还要作相对于工作箱体的圆弧或扇形往复运动。而这一区域必须通过密封才能避免粉尘与物料飞扬、控制噪音、避免电机与粉尘或冷却液接触，保持工作环境的清洁和对设备的保护。当往复运动的区域相对于箱体来说足够小时，通过轴密封机构连接一块密封片就能解决轴杆往复运动区域的密封。当往复运动的区域相对于箱体来说足够大时，由于一块密封片在运动时受到边界限制，往往不能解决密封的问题。 

发明内容

针对现有技术不能解决的电机轴杆相对于工作箱体作圆弧往复运动时工作箱体的密封问题，本发明提供了一种用于轴杆往复运动的随动密封装置，解决了轴杆运动区域相对箱体较大时，轴杆运动区域的密封问题。 

本发明的技术方案：用于轴杆往复运动的随动密封装置，包括固定槽和设置在固定槽内部的重叠放置的多层密封片；所述密封片为中心设有弧形开孔的半径为R的弧形金属密封片，所述多层密封片开孔区域的弧长由上至下依次增大；所述固定槽为由两片开口最大的密封片组成的盒子，所述固定槽的宽度不小于密封片的宽度，所述固定槽的厚度大于其他密封片的厚度之和； 

所述第一层密封片的弧形开孔半径等于轴杆半径r，开孔半角θ₁等于2arcsin(r/2R)，所述第n层密封片的弧形开孔宽度为2r，开孔半角为θ_n；所述每层密封片由开始时的中心位置移动到下一层密封片边缘转动的圆心角为m，所述每层密封片的开孔与密封片上、下两端的距离均为d，所述每层密封片的弧形开孔与密封片左、右两端的距离对应的圆心角均为L，所 述相邻密封片之间的搭接部分对应的圆心角不小于θ''；所述固定槽为由两片第n层密封片组成的盒子，所述θ_n-θ₁为轴杆的运动半角；上述参数之间存在如下关系： 

θ_n-θ₁=(n-1)×m（Eq.1），L=2m+θ''（Eq.2） 

根据Eq.1和Eq.2得到，所述密封片的数量n_I=[2(θ_n-θ₁)/(L_I-θ'')+1]+1；所述y=[x]为取整函数。 

优选的是，所述随动密封装置还包括直线往复运动密封装置，所述直线往复运动密封装置包括设于第一层密封片上的固定槽II和固定槽II内部的重叠放置的多层密封片II；所述密封片II为中心设有开孔II的长方形金属薄片，所述多层密封片II的开孔II的长度由上至下依次增大；所述固定槽为由两片开孔II最大的密封片II组成的盒子，所述固定槽II的宽度不小于密封片II的宽度，所述固定槽II的厚度大于其他密封片II的厚度之和； 

所述第一层密封片II的开孔半径R_II1等于轴杆半径r，所述每层密封片由开始时的中心位置移动到下一层密封片边缘的距离为m_II，所述第n_II层密封片II的开孔宽度为2r，开孔长度R_IIn=(n_II-1)×m_II+r，所述每层密封片的开孔与密封片上、下两端的距离均为d_II1，所述每层密封片的开孔与密封片左、右两端的距离均为L_II，所述相邻密封片之间的搭接长度不小于d_II2，所述固定槽的开孔长度D_II为多层密封片的运动半径；上述参数之间存在如下关系： 

L_II=2m_II+d_II2（Eq.3），D_II=R_IIn=(n_II-1)×m_II+r（Eq.4）